推薦序一 / 邬賀銓 VII
推薦序二 / 鄭緯民 IX
推薦序三 修好政府與市場經濟學，推動建立全國算力統一大市場 / 李稻葵 XI

前言 動力驅動人類文明的演進 XV

第一篇 觀往知來，動力變化推動人類文明演進

第一章 自然力推動人類進入農業文明
人力和畜力是農業文明的主要動力源 003
人類落入“馬爾薩斯陷阱” 006

第二章 人造力推動人類進入工業文明
人造力代替自然力 019
人造力推動人類進入工業文明 022

第三章 算力推動人類進入信息文明
大規模算力登上歷史舞臺 035
計算機輔助讓經濟社會實現新飛躍 040

第二篇 蓄勢賦能，算力經濟發展方興未艾

第四章 理解算力經濟的基本概念
算力經濟的一般性定義 055
狹義的算力經濟體繫 057
廣義的算力經濟體繫 060

第五章 算力經濟呈現新的增長機理
算力投資“I”的“乘數效應” 063
推動勞動生產效率“J”型提升 065
突破知識生產的“S”型限制 067
創造“T”型隱性經濟價值  068
可能加劇社會“K”型分化  071

第六章 算力經濟與未來企業生產
企業規模向“巨型企業”與專精特新企業兩極分化 073
依靠創新創造市場成為企業*主要的生存策略 079
產品制造由信息化制造向智能自主制造升級 082

第七章 算力經濟與未來市場交易
產品以服務化的方式實現靈活精準交付 087
現金和貨幣作為價值尺度和交易媒介的功能日漸式 微 093
共享和按需分配成為市場交易的新選擇 097

第八章 算力經濟與未來消費升級
參與式的品質化消費成為主流 103
工作時間減少點亮家庭消費場景 107
物質需求被充分滿足後，人們為自身的全面發展而消費 113

第九章 算力經濟與未來基礎設施建設
以信息能量協同為重點，加快布局建設新型信息基礎設施 119
面向未來城市建設更高水平的融合基礎設施 128

第十章 算力經濟與未來科技創新
基礎技術與數據驅動型應用創新加速突破 135
算力與其他學科交叉融合，開拓出更多研究新領域 147

第十一章 算力經濟與未來政府治理
大算力讓“大政府”決策更科學、執行更有 效 155
突破傳統公共服務提供模式的“不可能三角” 160 
通過協同治理關上算力經濟時代的“潘多拉魔盒” 166

第三篇 馳而不息，全球大國的算力經濟之爭

第十二章 美國領跑全球算力經濟發展
基礎研究和科技體繫是美國科技創新的“動力之源” 178
刺激以芯片為首的制造業“回流” 197
熱衷於“小院高牆、數字化轉型、大政府”的美國政府 203
內外發力增強基礎設施建設主導權 209
創新場景和商業模式，激發消費新動能 214
“三流並行”確保交易市場健康運行 220

第十三章 歐盟圍繞“數字主權”全面發力
以“數字主權”概念指引政府治理走出“歐洲道路” 228
著力構造安全、有彈性的信息基礎設施 235 
通過量子計算和人工智能科研攻關重塑歐盟“技術主權” 240
構建歐盟單一市場，促進交易高效流通 247
保障個人和企業消費者的“消費主權”  251
重拾“芯片雄心”和升級“工業 5.0”  256

第十四章 日韓著力強化細分領域領先優勢
以半導體生產構築算力經濟核心優勢 261
拓展新型消費與海外市場，彌補本土需求短板 272
持續擴大資源投入，建強算力經濟基礎設施 279
打造量子計算、人工智能等先進技術新優勢 283
構建靈活可信的數據、資金流通體繫 287
用數智技術賦能數字政府建設 292

第四篇 繫統籌劃，中國算力經濟未來發展之路

第十五章 中國算力經濟逆水行舟，不進則退
“新基建”部分領域實現國際領跑 300
基礎研究成為算力技術創新的“阿喀琉斯之踵” 308
從“世界工廠”向“智造強國”邁進 316
消費新浪潮拉動新增長、創造新需求 322
資金流、物流、數據流“護航”交易市場行穩致遠 327
數智化治理能力初見成效 334

第十六章 “兩點一面”高質量發展算力經濟
堅持“兩點一面”的繫統發展觀 341
打造以算力網絡為核心的新型基礎設施 345
突破基礎研究“人財物”的瓶頸 351
搶占“中國智造”發展新高地 356
創造新需求推動消費擴容提質 361
以算力交易助力全國統一大市場建設 366
讓“數治”政府用好“看得見的手” 372

致 謝 377
參考文獻 379

前言 動力驅動人類文明的演進

錢學森院士在《創建繫統學》一書中指出，人類社會是特殊復雜巨繫統。我們隻有把社會作為一個社會繫統來考慮，纔能真正建立科學的社會學。
如果我們沿著這樣的思路解構人類社會，那麼每一個文明大致都由 6 個相互支撐、交織影響的子繫統組成，它們分別是生產體繫、交換體繫、消費體繫、科技體繫、基礎設施體繫和治理體繫。其中，生產體繫是生產力的總和，以耕作、加工、制造等能力 為代表，是塑造文明形態的直接力量。恩格斯就指出“文明時代是學會對天然產物進一步加工的時期，是真正的工業和藝術的時期”。交換體繫是產品和要素流通關繫的總和，以各種產品服務的交易市場 為代表，是自給自足生活水平之上的人類社會關繫變得更加活躍的標 志，通過交換、反饋、調節等一繫列功能，促進供需方互通有無，從 而調動生產積極性。消費體繫是消費內容的總和，以各種物質文化產 品為代表，反映了社會發展的整體狀況和經濟社會發展的目的。科技 體繫是人類文明加速發展的杠杆，以各種科研機構和科學裝置為代表。從本質上看，有意義的長期經濟增長主要體現在技術革命驅動下的產業升級上。基礎設施體繫是人類文明進步的物質支撐，以水電氣、交通、信息等公共基礎設施為代表，這些設施的廣泛建設既提高了生產、生活和治理的水平，也降低了社會運行的成本，為創新創業打開了空 間。正如佩雷斯分析的那樣，通用的低成本投入品（能源或原材料） 是推動技術革命的三項基本要素之一。治理體繫是國家管理制度的總 和，以社會各領域體制機制、法律法規等為代表，是維持人類社會穩 定有序運行的制度保障，其中以政府治理體繫*為突出。
沒有動力，就沒有變化。就像火車的運行需要強大的發動機，推 動人類文明這樣的復雜繫統運行也需要巨大的能量。用愛因斯坦質能方程 E=mc² 概括，文明的一切變化都是能量轉化運用的結果，人類文明總體上表現為不同層次的熱力學革命。文明的起源就來自138 億年前宇宙奇點的爆發。在後世的發展中，尋求更高效率的質能轉化， 以在有限的能源維度中獲得更多的生產生活資料是永恆的課題。人類從運用自身的體力、腦力，突破畜力、水力、風力等自然力的局限，到利用化石能源等創造蒸汽力、電力、算力等人造力，推動了文明的發展與進步。
具體的路徑從兩個方面展開。首先，動力的變化既對每個體繫單 獨的變化產生直接影響，也限定著體繫演進的廣度和深度。正如馬克思指出的那樣，“各種經濟時代的區別，不在於生產什麼，而在於怎 樣生產，用什麼勞動資料生產”。生產動力的發展和人類文明的演進相互交錯，刻畫出不同文明時代的鮮明特征。我們以生產體繫為例。在農業文明時期，由於人力和畜力耕作的土地始終有限，小農經濟規模始終不經濟，周期性的饑荒高懸在每個人頭上，人類陷入“馬爾薩斯陷阱”。到了工業文明時期，由於蒸汽機、內燃機和電動機提供了 幾個數量級的能量提升，消費品匱乏的局面很快結束了，人類第一次 實現了有意義的經濟起飛。到了信息文明時期，算力成為新動力，計算機、軟件推動生產在全世界展開，推動生產效率實現了新飛躍。我 們再以治理體繫為例。在農業文明時期，落後的交通通信設施以及缺 乏“數目字”管理，給以王權為中心的帝國治理帶來了極大的技術性 困難。成吉思汗締造的龐大蒙古帝國在他去世之後很快就分崩離析。彌補這些缺陷需要通過郡縣制、城邦制等制度實行廣泛的“行政性分包”，以及發揮鄉紳等社會人士的影響力，從而維持統治的局面。到 了工業文明時期，由蒸汽機和內燃機驅動的工廠極大地壯大了資產階 級的實力，掀翻了具有人力和土地優勢的地主階級的統治，蒸汽機驅 動著工業國家的艦船開往世界各地，電力動力技術轉化為電力通信技 術，人們實現了高效的遠距離溝通，被譽為“日不落帝國”的大英帝 國誕生，其影響持續到現在，現代資本主義國家得以建立。到了信息 文明時期，基於計算機和互聯網的電子政務廣泛應用，政府和公民之 間搭建起了更廣泛和直接的聯繫通道，更多數據的應用提升了決策的科學性和民主性，人類開始邁向法治和數治的新階段。
另外，通過一連串連鎖反應，動力內核和外層六大體繫共同推動 經濟的發展和文明的演進。根據我們的觀察，一般規律是，更強勁的 能量輸入首先導致了生產能力和效率的提升。在社會可以供應超出 日常生活所需的物資後，自給自足的小農經濟開始出現交換，商品經 濟萌芽。隨著人類將動力引入車馬商船，市場覆蓋範圍擴大。這包括 區域貿易，也包括國際貿易。事實上，在漢武帝派張騫出使西域之前，粟特人已經在中亞地區的商路上川流不息；在明朝斷絕對鄭和下西洋 的資助後，中國人、日本人、葡萄牙人、荷蘭人仍在東南亞海面上往 來不止。生產和交換的深化，促進了社會消費擴容。漢唐的市場充斥著西域的特產，《清明上河圖》展示了北宋繁榮的店鋪和富裕的生 活，而英帝國更是建立了人類歷史上第一個擺脫消費品匱乏的現代國 家。這種強勁的需求帶動了市場規模的擴大和分工的深化，推動了經濟第一波的增長和相應的生產剩餘的積累，為中長期投資奠定了基礎。一方面是硬性的基礎設施的改進。農業社會時期體現為農田水利和漕運車馬驛道，形成了全國性的市場和治理疆域。工業社會時期則體現 為城市間的鐵路、公路和水路交通設施以及城市內部的各種市政基礎 設施，進一步推動了市場範圍的擴大，降低了貿易的成本。另一方面 則是軟性的科學技術的發展。當人類從日復一日的繁重勞動中抽身，擺脫了農業時期的饑荒，國家有更多的剩餘支持高等教育和打造學術 團體，也有優質的實驗條件支撐科研時，技術就第一次成為獨立的生產要素。技術革命反過來重新發明“動力”，促進更大範圍的產業結 構升級，新增長範式得以建立，從而形成第二波的經濟增長。以上顛 覆性的變化，共同塑造了特定時期政府治理的範圍、要素和工具，推 動治理模式從人治轉向法治，從國內治理轉向全球治理。這樣的歷史進程，在兩次革命中表現得淋漓盡致。
從大國興亡史來看，動力變化深刻影響大國興衰。一言以蔽之，誰掌握*先進的動力，誰就能在世界競爭中占據主動，昂首屹立於世界民族之林。
在農業文明時期，龐大的勞動力讓中國長期領先世界。由農業文 明自然發展而形成的區域性大國有四大文明古國—古巴比倫、古埃 及、古印度和中國。但在這一時期，沒有一個國家的文明比中國更發達、更先進。11 世紀的中國就擁有由傑出的運河繫統連接起來的、有灌溉之利的平原，其帶來足夠肥沃的土壤。當時，中國的城市也比 歐洲的城市更加繁榮，比如掌握了活字印刷術，紙幣流通更早，商路 四通八達。11 世紀末，中國冶鐵業達到了繁榮頂端，每年能生產鐵約 12.5 萬噸，比 700 年後英國工業革命早期的產量還多。在工業革命時期，蒸汽動力的發展依賴於煤炭、金屬等能源，英國緊緊抓住動 力革命的契機，實現了生產力水平的飛躍，積累了大量的國家財富和 富裕人口。1801—1911 年，英國人口從 1 050 萬增加到 4 180 萬，年增長率為 1.26%，GDP（ 國內生產總值） 年均增長率為 2%~2.25%。德國和美國沿著類似的路徑，步入世界強國之列。相反，現代動力在中國的發展則大大落後了。1783 年人類第一艘蒸汽輪船誕生之後， 西方便不斷地改進。但直到約 100 年後，在列強堅船利炮的轟擊之下， 清廷洋務派纔支持徐壽和華蘅芳建造了中國第一艘蒸汽輪船。這是中 國近代衰亡和落後的一個注解，也是一個根源。
進入信息文明時期，人類又一次面臨一次動力更替的歷史契機。數十年前，未來學家阿爾文·托夫勒就指出，未來屬於會利用網絡和 計算機的國家。隨著信息技術的發展，算力就像農耕文明時代的水力、工業文明時代的電力一樣，日益成為信息文明時代的關鍵生產力。
有研究顯示，一國的計算力指數與 GDP 走勢呈現顯著正相關，計算力指數平均每提高 1 個百分點，國家的數字經濟和 GDP 將分別增長3.5‰ 和 1.8‰。可以說，未來大國競爭的焦點就在算力，得算力者得天下。這也是我們研究算力經濟的*大的初衷。我們要有時代的緊迫感，從科學上、技術上、工程上和經濟上做強、做優、做大算力經濟，以強大的算力推進中華民族偉大復興。